数学软件与数学建模课程的双语教学探索
2012-08-15王晓峰
王晓峰
“数学软件与数学建模”是数学与应用数学专业的一门专业基础课程,这是一门应用性较强的课程。课程主要讲解常用的数学软件,如MATLAB,lingo,Mathematica等,以及数学建模方面的知识,包括微分模型、差分模型、图论模型、统计回归、人工智能等模型,目的是培养提高学生应用数学解决实际问题的能力,能够将所学数学知识模型化、实用化。由于涉及的数学软件为英文软件,数学建模时也常用到外文资料,所以对学生的外语能力有较高的要求。学生英语水平不好,课程学习效果就会大打折扣。因此,对“数学软件与数学建模”课程就提出了实施双语教学的要求。
一、课程教学现状
数学与应用数学专业主要培养应用型理科人才,毕业生应该可以从事计算机、金融、保险、石油等行业的相关工作。“数学软件与数学建模”课程内容不但涉及应用数学知识,还有计算机、英语方面的知识和能力。目前,课堂上对数学专业知识的教学主要使用汉语,较少使用英语。对课程教学中涉及英语的内容,学生普遍感到困难。一些学生已经通过了英语四、六级考试,但其实际的英语应用水平并不高。
“数学软件与数学建模”是把数学理论知识和工程案例紧密结合的一门课程,要培养提高学生的数学应用能力,训练学生的创新思维。课程最后还有一个数学软件应用与数学建模的实践专周。数学建模教学中没有同时使用汉语和英语进行教学,与英语相关的程度比较小,只是讲解英语软件,如Matlab,学生缺乏主动查阅英文文献的动力和参加国际数学建模比赛的积极性。随着课程要求的提高,单一使用汉语教学已经不能满足专业教学要求和课程现实需要。探索课程的双语教学模式,将英语、计算机知识和数学知识融会贯通,使学生愉悦地学习,就成为任课教师需要直接面对的一个问题。
二、关于双语教学的实践
(一)改变教学手段
目前,学生普遍对英语感到困难。“数学软件与数学建模”课堂上采用英语进行教学,开始学生肯定会不适应。因此,教学手段和教学内容都需要进行适当改变。
(1)适当延长双语课学时。与常规课程相比,双语课程多了一门语言教学,应适当延长授课学时。课时增加后,教师才会有时间对语言之间的联系与区别进行详细的讲解,帮助学生更好地理解学习内容。
(2)加强对英语的讲解。英语是学生比较薄弱的环节,也是学生学习的困难所在。对英语常用单词、常用词汇、常用表达方式,要进行认真详细的讲授。学习内容涉及到的英语词汇和用法要反复提及,使学生能够牢固地掌握它们。
(3)加强听说练习。学生经过多年的外语学习,单词记忆、阅读理解已经有较好的基础,在表达、听力方面则弱一些。可通过课堂提问及反复提及重要词汇等方式,培养提高学生运用英语的兴趣和在实际场景中的听说能力。
(4)注重因材施教。班级中的学生学习能力、领悟能力等都会有所不同,因材施教才能产生良好的教学效果。对于成绩好的同学或积极性比较高的同学,可以在课堂某些环节讲解较深的问题,并布置一些课外双语题,或推荐一些英语文献。对于学习一般的同学,要注意介绍课程涉及的案例的有关背景,激发学习兴趣,并将建模所对应的英语词汇和语法讲得稍微细一些,同时引导复习相关数学基础知识。
(5)准确把握双语教学节奏。如果都用英语讲解,势必增加学生理解建模题要求的难度。学生对建模题型的理解本身就有困难,再加语言阻碍就会更加茫然。所以在刚开始涉及一类题型的时候,要加强模型、软件应用的讲解,在中间穿插重要英语词汇的解释,然后在后续相似题型中逐步加强英语的内容。这样学生对整个模型的理解、对知识的掌握会获得较好的效果。
(二)培养提高学习兴趣
兴趣是学习的动力。培养学生的学习兴趣尤其是对这门课程的兴趣也是教师的任务。目前,学生课程学习的动力主要决定于奖学金、兴趣、工作、成绩等因素,其中学习兴趣是最重要的因素。
(1)采用多种新颖实用的双语案例。选用的双语案例涉及物理、计算机、生物等领域,要贴近生产、生活实际。比如捕鱼业持续收获问题、香烟过滤嘴问题、自来水运输与货机装运问题等,实用性强,学生就比较感兴趣。
(2)理论与实践相结合。案例教学包括案例分析、上机实现、案例讨论等。通过案例分析将案例解剖细化,提出案例核心问题,并建立模型。上机实现主要是将建模问题求解,并验证所得解的正确性和效率性。用Matlab、lingo等英文软件上机编程,可以提高学生的积极性,也便于学生巩固所学知识。
(3)增加建模讨论。长期以来课堂教学一般是老师教、学生学,老师处于主动地位,学生处于被动地位,且积极性不高。通过课堂讨论,会使学生由被动变为主动,从而自觉地去积极准备资料,主动参与讨论。
(三)选择合适的双语教材
双语教材的选择很是重要。双语教材的难易决定于学生对这门课的兴趣和对知识掌握的情况。教材内容不能太难、太理论化,否则学生会因为太难而失去信心。根据数学专业学生的基础状况,可以选择英语较为简单、模型较为丰富的教材,其中既有案例又有实际的编程函数。很多书上只有案例,没有程序。
另外,可通过考试指导减轻学习压力,引导学生加强应用型学习。数学建模教学宗旨在于提高学生实际动手能力和解决实际问题的能力。现在教学中通常采用闭卷考试形式,侧重考查学生死记硬背、套用公式的能力,这种导向不利于学生能力培养。“数学软件与数学建模”课程期末考核可采用开卷形式,试题包括开放性习题,涉及英语建模题型和国际数学建模题型。这样,可以引导学生平时学习就注重数学和英语的应用能力培养。
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